## Studi Cacat Permukaan plat Aluminium pada Proses Pembengkokkan Sudut Mesin Bending
Cahyo Budi Nugroho*, Rahmad Hidayat
Politeknik Negeri Batam Mechanical Engineering study Program Parkway Street, Batam Centre, Batam 29461, Indonesia
E-mail: cahyo@polibatam.ac.id

## Abstrak
Sheet Metal Forming adalah suatu proses pembentukan dimana proses pembuatannya menggunakan Sheet Metal atau  lembaran  pelat,  sehingga  membentuk  suatu  part.  Studi  mengenai  bendingan  pada  aluminium,  untuk mengetahui  pengaruh  dari  hasil  bendingan  dengan  sudut  dan  ketebalan  tertentu,  dan  dapat  di  uji  langsung menggunakan  alat  Liquid  Penetrant  dan  Bevel  Protactor.  Metode  penelitian  dilakukan  dengan  cara  pembuatan dies yang baru dengan sudut 70°, 80°, dan 90°. Pembuatan Dies ini untuk membantu mendapatkan sudut bending pada  sheet  metal  dengan  ketebalan  1mm,  2mm  ,dan  3mm,  untuk  mengetahui  perubahan  bentuk  dan  hasil  dari bendingan.  Setelah  melakukan  percobaan,  hasil  dari  perubahan  bentuk  bending  yang  terjadi  pada  sheet  metal tidak terjadi retak atau cacat. Material aluminium bisa digunakan dan aman untuk proses bending pada alat Dies Forming Bending.

## Kata kunci : Study, sudut, bending, Retak

## Abstract
Sheet  Metal  Forming  is  a  formation  process  where  the  process  used  sheet  metal  to  make  a  part.  Study  about bending on aluminium is to know the influence of the result with specific angle and thickness, and can be tested directly using Liquid Penetrant and Bevel Protactor. The research method done by how to make a new Dies with angle 70°, 80°, and 90°. The Dies making is to help getting bending angle on sheet metal with thickness 1mm, 2mm, and 3mm, to know the tranformation and result of the bending. After doing the experiment, the result of the bending shape that happen on the sheet metal should not crack or broken. The aluminium material can be used and safe for bending process on Dies Forming Bending.

## Keyword : Study, angle, bending, crack

## 1 Pendahuluan
Produk-produk seperti panel box, filling cabinet, beberapa  chasing  hp,  hingga  body  kapal  logam dihasilkan  dari  proses  bending  plat.  Proses  produksi itu  sering  dikenal  sheet  metal  forming. Sheet  Metal Forming adalah  suatu  proses  pembentukan  dimana proses pembuatannya menggunakan Sheet Metal atau lembaran  pelat,  sehingga  menjadi  bentuk  yang diinginkan [1]. Produk yang sedang marak akhir-akhir ini  adalah  chasing  almunium  untuk  laptop  dan  hand phone [2]. Oleh sebab itu, sheet metal dari almunium akan dipelajari dalam penelitian ini.
Sheet  metal forming  selalunya  menggunakan Mesin Stamping atau  Mesin Press  Brake .  Bentuk yang  diinginkan  berdasarkan  cetakannya, pressing
dies [3,4].  Dies  dalam  proses bending ,  di  desain sedemikian  hingga  agar  mengurangi  permasalahan dalam  sheet  metal  bending.  Masalah  dalam  bending adalah  spring  back.  Sehingga  sudut  yang  dihasilkan selalu  berbeda  dengan  sudut  bending.  Pada  bagian pusat  sudut  bending  adanya  retak.  Dan  cacat-cacat lainya[5].  Cacat  tersebut  dapat  mempengaruhi kualitas  dan  umur  produk.  Kualitas  dan  umur berpengaruh  terhadap  mutu  dan  prestise.  Sehingga parameter proses dan hailnya harus dipelajari dengan seksama  agar  dihasilkan  proses  yang  berkelanjutan baik.
Dies  forming  bending adalah  alat  yang digunakan untuk membentuk suatu bendingan dengan menggunakan punch dan dies bentuk dan kegunaannya  sangat  beragam.  Namun  akan  dipilih salah satu model saja dalam penelitian ini.
Vol. 8, No. 2, October 2016, 88-92
p-ISSN: 2085-3858
Model  alat  bending  pada  gambar  1.  Sudah banyak  di  pasaran  dan  banyak  digunakan.  Oleh karena  itu,  alat  ini  adalah  alat  utama  yang  dijadikan percobaan.  Sehingga  kajian  bending  terhadap aluminium dapat dipelajari.

## Gambar 1: Dies Forming Bending
Table  I  tentang  spesifikasi  dari Dies  Forming Bending yang digunakan dalam penelitian ini. Tujuan penelitian  ini  untuk  mempelajari  hasil  bending  dan cacat-cacat fisik dari alat tersebut.

## TABEL I. SPESIFIKASI DIES FORMING BENDING
No. Rincian Keterangan 1. Dongkrak hidrolik  2 Ton 2. Panjang Keseluruhan 1 meter 3. Lebar (luar) 760 mm 4. Tinggi 1403 mm

## 2 Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada alat seperti gambar no.  1.  Sudut  bending  yang  digunakan  adalah  sudut bending  70°,  80°,  dan  90°.  Plat  yang  digunakan adalah aluminium yang divariasikan dengan ketebalan 1 mm, 2 mm, dan 3 mm. yang di teliti dalam percobaan  ini  adalah  spring  back,  crack,  dan  cacat permukaan.  lebih  rinci  penjelasan  akan  dijelaskan sebagai berikut:

## 2.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan :
a. Liquid Penetrant
Liquid penetrant
digunakan untuk mengetahui  terjadi  crack  yang  terjadi  pada sheet  metal aluminium[], liquid  penetrant yang digunakan seperti gambar berikut :
Gambar 2 : Liquid Penetrant
b. Bevel Protactor
Bevel protactor digunakan untuk mengetahui springback yang  terjadi  pada sheet  metal aluminium, bevel  protactor yang digunakan seperti gambar berikut :
Gambar 3 : Bevel Protactor
Proses bending dilakukan  menggunakan Dies Forming Bending dan bahan yang digunakan :
a. Sheet  metal dari  material  pelat  aluminum dengan  tebal  1mm,  2mm,  3mm  sebanyak  1 buah dengan ukuran 100 x 100 mm
b. Dies dari material ST-37 dengan sudut 70°,
80°, 90° seperti gambar berikut :
Gambar 4 : Dies dan Dimensi Ukuran Dies
c. Punch dari material ST-37 dengan sudut 70°,
80°, 90° seperti gambar berikut :

## Gambar 5 : Punch dan Dimensi Ukuran Punch
3 Analisa dan Pembahasan
Dari hasil study yang dilakukan dengan alat Dies Forming  Bending ,  diperoleh  hasil  akhir  dari bendingan dan  cacat  yang  terjadi  akibat bendingan . Hasil  akhir  dari bendingan terhadap sheet  metal aluminum    dengan  variasi  sudut  dan  ketebalan  pada
Sudut bending
Sudut bending
sheet metal yang berbeda di tampilkan pada Gambar 8 hingga 13.
Gambar 6. Stretch mark hasil bendingan dengan sudut Dies 70°,
Plat almunium tebal (a) 1 mm, (b) 2 mm, (c) 3 mm.
Gambar  6  adalah  wujud  cacat  permukaan  yang berupa stretch  mark dari  bending  disudut  70 o . Gambar  6  a,  b,    dan  c  secara  berurutan  adalah  plat almunium  dengan  ketebalan  masing-masing  1mm,  2 mm,  3  mm.  pada  Gambar  6.a  stretch  mark  yang diditeksi  selebar  100mm  dan  berupa  garis-garis dengan jarak yang jarang. Gambar 6.b menunjukkan stretch  mark  yang  di  hasilkan  selebar  300  mm  dan jumlah  garis  lebih  banyak  dibanding  yang  6.b. Gambar 6.c stretch mark yang dihasilkan selebar 350 dan garis-garis lebih rapat di banding dengan 6a dan b. hal ini menunjukkan semakan tebal plat gesekan dies dengan plat saat bending terjadi lebih besar sehingga permukaan plat jadi cacat. Plat yang tipis lebih lentur dari  pada  yang  tebal  sehingga  gesekan  yang dihasilkan sedikit berkurang dari pada yang tebal. Plat yang tebal ada kekuatan yang mempertahankan posisi dan bentuknya sehingga pertemuan ujung dies seperti yang  diilustrasikan  pada  gambar  7.  sudah  mulai terjadi gesekan.
Gambar  7.  Proses  scretch  mark  terbentuk  pada  proses bending sudut.
Gambar 8. Pemberian cairan liquid penetrant pada material yang di bending pada sudut 70°
Gambar  8  menunjukkan  hasil  uji  penetran. P enetrant  test dapat  mengetahui  adanya crack pada sudut bendingan dengan ketebalan 1 mm, 2 mm, dan 3  mm  pada  sudut dies 70°.  Cacat  hanya  pada  area stretch mark arena. Dan di sudut bending tidak terjadi keretakan pada semua sampel yang diuji.
Gambar 9. Hasil bendingan dengan sudut Dies 80°
Gambar  9  dapat  diketahui defect  stretch  mark pada area sheet metal yang terjadi akibat bendingan . Defect strech mark ini dapat dilihat secara visual dan untuk  mengukur  panjang strecth  mark bisa menggunakan  penggaris  besi.  Pada  tebal  1  mm terdapat strecth  mark dengan  lebar  120  mm.  Pada tebal  2  mm  terdapat strecth  mark dengan  lebar  310 mm.  Pada  tebal  3  mm  terdapat strecth  mark dengan lebar  370  mm.  Bertambah  ketebalan  maka  lebar stretch mark nya juga bertambah.
Gambar 10. Pemberian cairan liquid penetrant pada material

## yang di bending pada sudut 80°
Gambar 10 menunjukkan hasil uji penetran pada sudut 80° . Pada semua permukkan sempel juga tidak ditemukan  crack.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sudut bending  80 o pada  plat  almunium  pada  semua ketebalan tidak menyebabkan keretakan.
Gambar 11. Hasil bendingan dengan sudut Dies 90°
Dari  gambar  11  dapat  diketahui defect  strecth mark pada  area sheet  metal yang  terjadi  akibat bendingan . Defect  stretch  mark ini  dapat  dilihat secara  visual  dan  untuk  mengukur  panjang strecth mark bisa menggunakan penggaris besi. Pada tebal 1 mm terdapat strecth mark dengan lebar 140 mm. Pada tebal  2  mm  terdapat strecth  mark dengan  lebar  168 mm. Pada tebal 3 mm terdapat strecth mark sepanjang 6 mm dan jumlah strecth mark yang terjadi pada sheet metal dengan lebar 240 mm.  Semakin tebal  material semakin lebar stretch mark . Berbeda dengan sudut 70 dan  80,  di  sudut  90  lebar  stretch  mark  mempunyai rentang yang tidak jauh berbeda. Hal ini dimungkinkan disudut ini gesekan  yang ditimbulkan lebih kecil dari sudut-sudut lainnya.
Gambar 12 menujukkan uji penetran pada semua plat  dengan  ketebalan  yang  berbeda-beda  pada  sudt bending 90 o . Di sudut ini juga tidak ditemukan crack pada  permukaan  almunium.  Dari  uji  penetran  pada semua parameter  yang digunakan dapat disimpulkan bahwa  crack  tidak  dihasilkan.  Sehingga  plat almunium dengan ketebalan 1,2,3 mm dan di bending dengan sudut 70,80, 90 adalah aman dari crack.
Gambar 12. Pemberian cairan liquid penetrant pada material yang di bending pada sudut 90°
Dilihat  dari  hasil  study  pada sheet  metal aluminium  yang  sudah  dilakukan  (gambar  6-12) dengan  3  (tiga)  variasi  sudut  dan  3  (tiga)  jenis ketebalan  yang  berbeda,  maka  diperoleh  hasil  akhir dari bendingan .  Dari  ketebalan  1  mm,  2  mm,  dan  3 mm pada gambar 6, gambar 8, dan gambar 10 dapat di tarik kesimpulan bahwa pengaruh ketebalan material terhadap defect strecth mark pada sheet metal sangat berpengaruh.  Semakin  tebal  material  maka  semakin banyak pula strecth mark yang terjadi. Dan semakin kecil  sudut  nya  maka  stretch  mark  yang  dihasikan semakin lebar.
TABLE II DATA SUDUT HASIL BENDING Sudut Bending Ketebalan Material Sheet (mm) Sudut Hasil Bending 70°
1 74.5° 2 72° 3
71.5° 80° 1 84.5° 2 82.5° 3 81.5° 90° 1 96.5° 2 93.5° 3 93°
Table II data sudut hasil bending dapat diketahui bahwa dengan sudut bending 70° dengan ketebalan 1 mm sudut hasil bendingan yang didapat 74.5°, dengan ketebalan  2  mm    didapat  sudut bendingan 72°,  dan
dengan  ketebalan  3  mm  didapat  sudut bendingan 71.5°.  Sudut bending 80°  dengan  ketebalan  1  mm sudut  hasil bendingan yang  didapat  84.5°,  dengan ketebalan 2 mm  didapat sudut bendingan 82.5°, dan dengan  ketebalan  3  mm  didapat  sudut bendingan 81.5°.  Sudut bending 90°  dengan  ketebalan  1  mm sudut  hasil bendingan yang  didapat  96.5°,  dengan ketebalan 2 mm  didapat sudut bendingan 93.5°, dan dengan ketebalan 3 mm didapat sudut bendingan 93°. Semakin  tebal  material  yang  di bending maka semakin  kecil  pula  hasil  sudut bending yang  terjadi. Ketebalan material dan sudut bending yang berbeda ini  disebabkan  karena  penyimpangan  bentuk  dan ukuran  yang  ditimbulkan elastisitas bahan,  ini merupakan fenomena dari springback [5,6,7].
4 Kesimpulan
Penelitian ini
menghasilkan beberapa kesimpulan pada permukaan hasil dari proses bending. Semakin  tebal sheet  metal yang  di bending ,  maka semakin  kecil  pula  sudut  hasil bending yang  terjadi. Tidak  terjadi crack di  sudut bendingan  pada almunium dengan ketebalan 1,2,3 mm . Cacat strecth mark yang terjadi di area sheet metal karena gesekan dan  tekanan  pada  ujung  dies .  Cacat  terjadi  paling besar pada sudut 80 o dan terkecil pada sudut 90 o .

## Referensi
[1]  RE.  Wakeford,  1999,  “ Sheet  Metal  Work ”, Argus Books Ltd. Brimingham
[2]  Apple  Developer,” Case  Design  Guidelines for Apple Devices ,” Apple Inc. 2016
[3] Rahmanto, R. Hengki. 2013 ” Simulasi V-Bending Dengan  Variasi  Kecepatan  Pembebanan  Terhadap Keausan Dies Menggunakan Software Finite Element Methode ”  Jurnal  Ilmiah  Teknik  Mesin.  Volume 1,No.1.
[4]  Noname. 2014.  “ Aircraft  Sheet Metal Forming” . Direktorat pembinaan sekolah menengah kejuruan.
[5]  Roger  Timings,  2008,  “ Fabrication  and Welding ”, Burlington, Elsevier
[6]      Choiron,  Moch.  Agus,  Agustinus  Ariseno, Andika  Prasetyo.  2012  ” Optimasi  Dimensi  Tebal Awal  Pelat  Pada  Proses  Pembengkokan  Bentuk Jogged  Flange  Dengan  Simulasi  Tiga Dimensi” Jurnal Rekayasa Mesin. Volume 3, No.3.
[7]  Manihuruk,  Awaldi  Sator.  2011. Analisa Springback  Material  Aluminium  Dengan  Ketebalan Dan Sudut Tekuk Pada Proses Pengujian Bending .